网络协议与体系结构

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1、计算机网络3网络协议及体系结构1网络协议与体系结构的定义计算机网络是个复杂的系统网络的状况：网络的异质性多种通信媒介——有线、无线。。。不同种类的设备——通用、专用。。。不同的操作系统——Unix、Windows。。。不同的应用环境——固定、移动。。。不同种类业务——分时、交互、实时。。。宝贵的投资和积累——有形、无形。。。用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏它们互相交织，形成了非常复杂的系统应用环境。3网络协议及体系结构网络异质性问题的解决网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应

2、用环境下实现互操作性，并满足各种业务的需求的一种粘合剂，它营造了一种“生存空间”——任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则，就能够在其中生存并发展。网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法。——把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题，在不同层上予以解决。就像编程时把问题分解为很多小的模块来解决一样。层次结构方法要解决的问题1.网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层与功能）2.各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务与接口）3.通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议

3、）层次结构方法包括三个内容：分层及每层功能，服务与层间接口，协议。计算机网络体系结构：计算机网络的层次结构和各层协议的集合(NetworkArchitecture)。网络协议对计算机网络是必不可少的。结点之间交换数据和控制信息时，必须遵守一些事先约定好的规则，这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序－网络协议网络协议有三个要素：1)语法，即数据及控制信息的格式、编码及信号电平等；2)语义，即发出何种控制信息，完成什么动作以及做出何种应答；3)时序，事件或操作执行的顺序关系。计算机网络需要制定一套复杂的协议集。复杂的

4、计算机网络协议最好的组织方式是层次结构模型。网络体系结构：对计算机网络应该实现的功能进行了精确而详尽地定义，使实现者可以为每一功能层进行硬件设计或编写程序，并使之符合相关协议。但要注意的是：网络协议或具体功能实现的细节这些功能是用什么样的硬件与软件去完成的，则是具体的实现问题，不属于网络体系结构的内容，因为它们隐含在机器内部，对外部说来是不可见的。体系结构实例：IBM的SNA(SystemsNetworkArchitecture)DEC的DNA(DigitalNetworkArchitecture)美国国防部的TCP

5、/IP网络结构等不同体系结构的计算机系统互不兼容，难以互连。3.2ISO／OSI基本参考模型开放系统互联(OpenSystemInterconnection)基本参考模型是由国际标准化组织(ISO)1977年制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型，又称ISO/OSI参考模型。1.标准开放系统互连基本参考模式（OSI/RM）的目的：制定一系列计算机网络互连的标准，这些标准（1）能够支持异种计算机之间的互连和通信；（2）能够支持多种通信媒体（3）能够支持多种业务处理；（4）能够支持高级的人机接口；能够具有可扩充能力。2

6、.OSI子模块（层）划分的原则   （1）各层（子模块）具有相对的独立性，层间交互的信息最少；   （2）各层（子模块）只能引用其下层提供的服务（单向调用）；   （3）在使用下层服务的基础上，各层完成特定的通信功能（增值服务）。层次结构方法的优点把网络操作分成复杂性较低的单元，结构清晰，易于实现和维护定义并提供了具有兼容性的标准接口使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块独立性强——上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务—黑箱方法适应性强——只要服务和接口不变，层内实现方法可任意改变一个区域网络的变化不会

7、影响另外一个区域的网络，因此每个区域的网络可单独升级或改造2.开放系统互联参考模型）应用层Application表示层Presentation会话层session传输层transport物理层Physical数据链路层DataLink网络层Network7654321处理网络应用数据表示主机间通信端到端的连接寻址和最短路径介质访问（接入）二进制传输需要强调：OSI参考模型并非具体实现的描述，它只是一个为制定标准而提供的概念性框架。在OSI中，只有各种协议是可以实现的，网络中的设备只有与OSI和有关协议相一致时才能互联

8、。互连的系统必须具有相同的层次结构。ISO/OSI七层协议物理层链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层链路层网络层传输层会话层表示层应用层接收信息的进程发送信息的进程图2-1七层参考模型数据流的物理传输层间的逻辑通信每一层执行功能并将信息送往下一层每一层执行功能并将信息送往上一层网络体系结构的几个基本概念协议：为进行网络中的数据交换（通信）